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JP2018158350A - Laser welding method and welded joint - Google Patents

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JP2018158350A
JP2018158350A JP2017055860A JP2017055860A JP2018158350A JP 2018158350 A JP2018158350 A JP 2018158350A JP 2017055860 A JP2017055860 A JP 2017055860A JP 2017055860 A JP2017055860 A JP 2017055860A JP 2018158350 A JP2018158350 A JP 2018158350A
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weld
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翔太 遠藤
Shota Endo
翔太 遠藤
直樹 河田
Naoki Kawada
直樹 河田
海 河隅
Umi Kawaumi
海 河隅
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Japan Transport Engineering Co
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Japan Transport Engineering Co
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser welding method and a welded joint capable of homogeneously forming a weld bead shape by fillet welding.SOLUTION: A laser welding method includes: a first weld bead formation step of forming a first weld bead B1 along a planned welding line L on a corner 11 formed of an end face 6a of an outer plate 2 and a vehicle outside surface 4a of an entrance frame 3; a second weld bead formation step of forming a second weld bead B2 along a planned weld line L on a corner 12 positioned on an opposite side to the corner 11 out of corners constituting the end face 6a of the outer plate 2; and a third weld bead formation step of forming a third weld bead B3 along a planned scheduled line L on the end face 6a of the outer plate 2, where the first to third weld beads B1 to B3 formed by the first to third weld bead formation steps are connected to each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レーザ溶接方法及び溶接継手に関する。   The present invention relates to a laser welding method and a welded joint.

レーザ溶接の一形態として隅肉溶接が知られている。例えば鉄道車両構体の分野では、外板2の縁部に出入口フレームの縁部を重ね合わせ、当該重ね合わせ部分をレーザによって隅肉溶接することで、車両の水密性を確保している(例えば特許文献1参照)。   Fillet welding is known as a form of laser welding. For example, in the field of railway vehicle structures, the edge of the entrance / exit frame is overlapped with the edge of the outer plate 2, and the overlapped portion is fillet welded with a laser to ensure water tightness of the vehicle (for example, patents) Reference 1).

特開2007−112343号公報JP 2007-112343 A

上述したような隅肉溶接では、溶接部の強度及び美観を確保する観点から、溶接部に形成される溶接ビード形状の均質性が求められている。   In the fillet welding as described above, the homogeneity of the weld bead shape formed in the welded portion is required from the viewpoint of ensuring the strength and aesthetics of the welded portion.

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、隅肉溶接において溶接ビード形状を均質に形成できるレーザ溶接方法及び溶接継手を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a laser welding method and a welded joint capable of forming a weld bead shape uniformly in fillet welding.

本発明の一側面に係るレーザ溶接方法は、板状のワーク同士の重ね合わせ部分に設定された溶接予定線に沿って、一方のワークの端面と他方のワークの一方面とを隅肉溶接するレーザ溶接方法であって、一方のワークの端面と他方のワークの一方面とによって形成される隅部に溶接予定線に沿って第1の溶接ビードを形成する第1の溶接ビード形成工程と、一方のワークの端面を構成する角部のうち、隅部と反対側に位置する角部に溶接予定線に沿って第2の溶接ビードを形成する第2の溶接ビード形成工程と、一方のワークの端面に溶接予定線に沿って第3の溶接ビードを形成する第3の溶接ビード形成工程と、を備え、第1〜第3の溶接ビード形成工程で形成される第1〜第3の溶接ビードを互いに連結する。   In the laser welding method according to one aspect of the present invention, the end face of one workpiece and the one surface of the other workpiece are fillet welded along a planned welding line set at an overlapping portion of the plate-like workpieces. A first welding bead forming step of forming a first weld bead along a planned welding line at a corner formed by an end surface of one workpiece and one surface of the other workpiece; A second weld bead forming step of forming a second weld bead along a planned welding line at a corner located on the opposite side of the corner from among the corners constituting the end surface of the one workpiece; And a third weld bead forming step for forming a third weld bead along the planned weld line on the end face of the first to third welds formed in the first to third weld bead forming steps Connect the beads together.

このレーザ溶接方法では、第1〜第3の溶接ビード形成工程で形成される第1〜第3の溶接ビードを互いに連結している。これにより、ワークの角部、端面、及び隅部にかけて形成される溶接ビードを一体化した状態とすることができる。溶接ビードを一体化することで、溶接予定線に沿って延在する溶接ビード形状を均質に形成でき、溶接部の強度及び美観を十分に確保できる。   In this laser welding method, the first to third weld beads formed in the first to third weld bead forming steps are connected to each other. Thereby, the welding bead formed over the corner | angular part of a workpiece | work, an end surface, and a corner part can be made into the integrated state. By integrating the weld beads, the weld bead shape extending along the planned welding line can be formed uniformly, and the strength and aesthetic appearance of the welded portion can be sufficiently secured.

また、第1〜第3の溶接ビード形成工程をこの順で実施し、第3の溶接ビード形成工程で形成される第3の溶接ビードによって第1の溶接ビードと第2の溶接ビードとを連結してもよい。第1の溶接ビード形成工程では、隅部にレーザ光を照射させる必要があるため、レーザ光の走査の安定性が課題となっている。これに対し、第1の溶接ビード形成工程の後に第2及び第3の溶接ビード形成工程を実施することにより、第1の溶接ビード形成工程で他の部位にレーザ光による凹み等が生じた場合でも、後から形成する第2及び第3の溶接ビードによって凹み等を補修することが可能となる。   Moreover, the 1st-3rd weld bead formation process is implemented in this order, and a 1st weld bead and a 2nd weld bead are connected by the 3rd weld bead formed at the 3rd weld bead formation process. May be. In the first weld bead formation process, it is necessary to irradiate the corners with laser light, and thus the stability of laser light scanning is an issue. In contrast, when the second and third weld bead forming steps are performed after the first weld bead forming step, dents or the like due to laser light occur in other portions in the first weld bead forming step. However, it becomes possible to repair a dent etc. with the 2nd and 3rd weld bead formed later.

また、第1〜第3の溶接ビード形成工程において、スポット状の複数の溶接ビードを繋げることによって第1〜第3の溶接ビードを形成してもよい。この場合、連続溶接を行う場合に比べてワークへの入熱量を抑えることができる。また、連続溶接を行う場合に比べて溶接ビードの幅を太くすることが可能となる。したがって、第1〜第3の溶接ビードの連結が容易なものとなる。   Further, in the first to third weld bead forming steps, the first to third weld beads may be formed by connecting a plurality of spot-like weld beads. In this case, the amount of heat input to the workpiece can be suppressed as compared with the case where continuous welding is performed. In addition, the width of the weld bead can be increased compared to the case where continuous welding is performed. Therefore, the first to third weld beads can be easily connected.

また、第2の溶接ビードのナゲット径を第1の溶接ビード及び第3の溶接ビードのナゲット径よりも小さくしてもよい。これにより、第1〜第3の溶接ビードを滑らかに連結することが可能となる。   Moreover, you may make the nugget diameter of a 2nd weld bead smaller than the nugget diameter of a 1st weld bead and a 3rd weld bead. Thereby, it becomes possible to connect the 1st-3rd weld bead smoothly.

また、第3の溶接ビード形成工程において、第3の溶接ビードを複数列に形成してもよい。これにより、第1〜第3の溶接ビードの連結が容易なものとなる。   Further, in the third weld bead forming step, the third weld beads may be formed in a plurality of rows. Thereby, connection of the 1st-3rd welding bead becomes easy.

また、第1〜第3の溶接ビード形成において、コンタクトチップを用いてワークへのレーザ照射を行ってもよい。コンタクトチップを用いることで、レーザ光の走査の安定性を高めることができる。   In forming the first to third weld beads, the workpiece may be irradiated with laser using a contact tip. By using a contact chip, the stability of laser beam scanning can be improved.

また、本発明の一側面に係る溶接継手は、板状のワーク同士の重ね合わせ部分に設定された溶接予定線に沿って、一方のワークの端面と他方のワークの一方面とに隅肉溶接部が設けられた溶接継手であって、隅肉溶接部は、一方のワークの端面と他方のワークの一方面とによって形成される隅部に溶接予定線に沿って形成された第1の溶接ビードと、一方のワークの端面を構成する角部のうち、隅部と反対側に位置する角部に溶接予定線に沿って形成された第2の溶接ビードと、一方のワークの端面に溶接予定線に沿って形成された第3の溶接ビードと、を有し、第1〜第3の溶接ビードが互いに連結されている。   Further, the weld joint according to one aspect of the present invention is fillet welded to the end surface of one workpiece and the one surface of the other workpiece along a planned welding line set in an overlapping portion of the plate-like workpieces. The fillet weld portion is a first weld formed along a planned welding line at a corner portion formed by an end surface of one workpiece and one surface of the other workpiece. A bead and a second weld bead formed along a planned welding line at a corner located on the opposite side to the corner of the corner constituting the end surface of one workpiece, and welded to the end surface of the one workpiece A third weld bead formed along a predetermined line, and the first to third weld beads are connected to each other.

この溶接継手では、隅肉溶接部を構成する第1〜第3の溶接ビードが互いに連結されている。これにより、ワークの角部、端面、及び隅部にかけて形成される溶接ビードを一体化した状態とすることができる。溶接ビードを一体化することで、溶接予定線に沿って延在する溶接ビード形状を均質に形成でき、溶接部の強度及び美観を十分に確保できる。   In this weld joint, the first to third weld beads constituting the fillet weld are connected to each other. Thereby, the welding bead formed over the corner | angular part of a workpiece | work, an end surface, and a corner part can be made into the integrated state. By integrating the weld beads, the weld bead shape extending along the planned welding line can be formed uniformly, and the strength and aesthetic appearance of the welded portion can be sufficiently secured.

また、第1〜第3の溶接ビードのそれぞれは、スポット状の複数の溶接ビードが繋がることによって構成されていてもよい。この場合、連続溶接を行う場合に比べてワークへの入熱量を抑えることができる。また、連続溶接を行う場合に比べて溶接ビードの幅を太くすることが可能となる。したがって、第1〜第3の溶接ビードの連結が容易なものとなる。   Each of the first to third weld beads may be configured by connecting a plurality of spot-like weld beads. In this case, the amount of heat input to the workpiece can be suppressed as compared with the case where continuous welding is performed. In addition, the width of the weld bead can be increased compared to the case where continuous welding is performed. Therefore, the first to third weld beads can be easily connected.

また、第2の溶接ビードのナゲット径は、第1の溶接ビード及び第3の溶接ビードのナゲット径よりも小さくなっていてもよい。これにより、第1〜第3の溶接ビードを滑らかに連結することが可能となる。   Further, the nugget diameter of the second weld bead may be smaller than the nugget diameters of the first weld bead and the third weld bead. Thereby, it becomes possible to connect the 1st-3rd weld bead smoothly.

また、第3の溶接ビードは、複数列に形成されていてもよい。これにより、第1〜第3の溶接ビードの連結が容易なものとなる。   The third weld bead may be formed in a plurality of rows. Thereby, connection of the 1st-3rd welding bead becomes easy.

本発明によれば、隅肉溶接において溶接ビード形状を均質に形成できる。   According to the present invention, a weld bead shape can be formed uniformly in fillet welding.

レーザ溶接方法の一実施形態を適用して製造された溶接継手の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the welded joint manufactured by applying one Embodiment of the laser welding method. 隅肉溶接部を示す概略図である。It is the schematic which shows a fillet weld part. レーザ溶接方法の一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the laser welding method. 第1の溶接ビード形成工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a 1st weld bead formation process. 第2の溶接ビード形成工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a 2nd weld bead formation process. 第3の溶接ビード形成工程を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a 3rd weld bead formation process.

以下、図面を参照しながら、本発明の一側面に係るレーザ溶接方法の好適な実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a laser welding method according to one aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、レーザ溶接方法の一実施形態を適用して製造された溶接継手の一例を示す概略断面図である。同図で例示する溶接継手1は、鉄道車両構体に用いられる外板(一方のワーク)2と、出入口枠(他方のワーク)3との接合体である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a welded joint manufactured by applying an embodiment of a laser welding method. A welded joint 1 illustrated in the figure is a joined body of an outer plate (one work) 2 and an entrance / exit frame (the other work) 3 used in a railway vehicle structure.

外板2は、鉄道車両の側構体の外郭部分を形成する平板部材である。外板2は、例えば厚さ1.0mm〜3.0mm程度のステンレス鋼によって形成されている。図1では、外板2は、出入口枠3と等厚となっているが、厚さの大小関係に特に制限はない。外板2は、出入口枠3よりも肉薄の板状部材であってもよい。   The outer plate 2 is a flat plate member that forms the outer portion of the side structure of the railway vehicle. The outer plate 2 is made of, for example, stainless steel having a thickness of about 1.0 mm to 3.0 mm. In FIG. 1, the outer plate 2 has the same thickness as the entrance / exit frame 3, but the thickness relationship is not particularly limited. The outer plate 2 may be a plate-like member thinner than the entrance / exit frame 3.

出入口枠3は、鉄道車両の側構体に設けられるドア配置空間を形成する枠部材である。出入口枠3は、例えば厚さ1.0mm〜6.0mm程度のステンレス鋼によって形成されている。出入口枠3の一端側は、平坦部4となっており、他端側は、平坦部4から略直角に折れ曲がる折曲部5となっている。   The entrance / exit frame 3 is a frame member that forms a door arrangement space provided in a side structure of the railway vehicle. The entrance / exit frame 3 is made of, for example, stainless steel having a thickness of about 1.0 mm to 6.0 mm. One end side of the entrance / exit frame 3 is a flat portion 4, and the other end side is a bent portion 5 that bends at a substantially right angle from the flat portion 4.

溶接継手1は、折曲部5の折れ曲がり方向が車内側を向くように、鉄道車両構体に適用される。本実施形態では、出入口枠3における平坦部4の車両外側面(他方のワークの一方面)4aに対して外板2の端部6が重ね合されている。外板2における端部6側の端面(一方のワークの端面)6aと出入口枠3の車両外側面4aとには、レーザ溶接による隅肉溶接が施されており、重ね合わせ部分Pの延在方向(図1の奥行方向)に沿って隅肉溶接部Wが形成されている。隅肉溶接部Wの形成により、外板2に対して出入口枠3が強固かつ水密に接合されている。   The welded joint 1 is applied to a railway vehicle structure so that the bending direction of the bent portion 5 faces the vehicle interior side. In the present embodiment, the end portion 6 of the outer plate 2 is overlapped with the vehicle outer surface (one surface of the other workpiece) 4 a of the flat portion 4 in the entrance / exit frame 3. Fillet welding by laser welding is applied to the end surface 6a (the end surface of one workpiece) 6a of the outer plate 2 and the vehicle outer surface 4a of the entrance / exit frame 3, and the overlapping portion P is extended. A fillet weld W is formed along the direction (the depth direction in FIG. 1). By forming the fillet welded portion W, the entrance / exit frame 3 is firmly and watertightly joined to the outer plate 2.

図2は、隅肉溶接部Wを示す概略図である。同図では、説明の便宜上、外板2における端部6の車両外側面6bと、外板2の端面6aと、出入口枠3の車両外側面4aとを平面的に示している。図2に示すように、隅肉溶接部Wは、外板2と出入口枠3との重ね合わせ部分Pに設定された溶接予定線Lに沿って形成されている。隅肉溶接部Wは、第1の溶接ビードB1と、第2の溶接ビードB2と、第3の溶接ビードB3とを有し、これらの第1〜第3の溶接ビードB1〜B3が互いに連結することによって構成されている。   FIG. 2 is a schematic view showing the fillet weld W. In the figure, for convenience of explanation, the vehicle outer side surface 6b of the end portion 6 of the outer plate 2, the end surface 6a of the outer plate 2, and the vehicle outer side surface 4a of the entrance / exit frame 3 are shown in a plan view. As shown in FIG. 2, the fillet weld W is formed along a planned welding line L set at the overlapping portion P of the outer plate 2 and the entrance / exit frame 3. The fillet weld W has a first weld bead B1, a second weld bead B2, and a third weld bead B3, and these first to third weld beads B1 to B3 are connected to each other. It is configured by

より具体的には、第1の溶接ビードB1は、外板2の端面6aと出入口枠3の車両外側面4aによって形成される隅部11に溶接予定線Lに沿って形成されている。第2の溶接ビードB2は、外板2の端面6aを構成する角部のうち、隅部11と反対側に位置する角部12に溶接予定線Lに沿って形成されている。また、第3の溶接ビードB3は、外板2の端面6aに溶接予定線Lに沿って形成されている。   More specifically, the first weld bead B1 is formed along the planned welding line L at the corner 11 formed by the end surface 6a of the outer plate 2 and the vehicle outer surface 4a of the entrance / exit frame 3. The second weld bead B <b> 2 is formed along the planned welding line L at the corner portion 12 located on the opposite side of the corner portion 11 among the corner portions constituting the end surface 6 a of the outer plate 2. The third weld bead B3 is formed on the end surface 6a of the outer plate 2 along the planned welding line L.

これらの第1〜第3の溶接ビードB1〜B3は、いずれも複数のスポット状の溶接ビードBが互いに繋がることによって構成されている。各溶接ビードBは、例えば溶接予定線L方向を長軸とする楕円形状をなしている。隣り合う溶接ビードB,Bの重なり具合に特に制限はなく、互いに接する程度に溶接ビードB,Bが重なっていてもよく、中心間距離が長軸半径若しくは短軸半径よりも短くなる程度に溶接ビードB,Bが重なっていてもよい。   These first to third weld beads B1 to B3 are each configured by connecting a plurality of spot-like weld beads B to each other. Each weld bead B has, for example, an elliptical shape having a major axis in the direction of the planned welding line L. There is no particular limitation on the overlapping state of the adjacent weld beads B and B, and the weld beads B and B may overlap to the extent that they are in contact with each other. The beads B and B may overlap.

本実施形態では、第1の溶接ビードB1は、隅部11に一列に形成されており、第2の溶接ビードB2は、角部12に一列に形成されている。これに対し、第3の溶接ビードB3は、端面6aに二列に形成されている。また、第2の溶接ビードB2における各溶接ビードBのナゲット径R2は、第1の溶接ビードB1における各溶接ビードBのナゲット径R1及び第3の溶接ビードB3の各溶接ビードBのナゲット径R3よりも小さくなっている。第1の溶接ビードB1における各溶接ビードBのナゲット径R1と、第3の溶接ビードB3の各溶接ビードBのナゲット径R3とは、略同径となっている。   In the present embodiment, the first weld beads B <b> 1 are formed in a row at the corner 11, and the second weld beads B <b> 2 are formed in a row at the corner 12. On the other hand, the third weld beads B3 are formed in two rows on the end surface 6a. Further, the nugget diameter R2 of each weld bead B in the second weld bead B2 is equal to the nugget diameter R1 of each weld bead B in the first weld bead B1 and the nugget diameter R3 of each weld bead B in the third weld bead B3. Is smaller than The nugget diameter R1 of each weld bead B in the first weld bead B1 and the nugget diameter R3 of each weld bead B of the third weld bead B3 are substantially the same diameter.

次に、上述した隅肉溶接部Wを形成するレーザ溶接方法について詳細に説明する。   Next, the laser welding method for forming the fillet weld W described above will be described in detail.

図3は、レーザ溶接方法の一実施形態を示すフローチャートである。同図に示すように、このレーザ溶接方法は、第1の溶接ビード形成工程(ステップS01)と、第2の溶接ビード形成工程(ステップS02)と、第3の溶接ビード形成工程(ステップS03)と、を備えて構成されている。   FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of the laser welding method. As shown in the figure, this laser welding method includes a first weld bead forming step (step S01), a second weld bead forming step (step S02), and a third weld bead forming step (step S03). And is configured.

第1の溶接ビード形成工程は、外板2の端面6aと出入口枠3の車両外側面4aとによって形成される隅部11に溶接予定線Lに沿って第1の溶接ビードB1を形成する工程である。第2の溶接ビード形成工程は、外板2の端面6aを構成する角部のうち、隅部11と反対側に位置する角部12に溶接予定線Lに沿って第2の溶接ビードB2を形成する工程である。第3の溶接ビード形成工程は、外板2の端面6aに溶接予定線Lに沿って第3の溶接ビードB3を形成する工程である。   The first weld bead forming step is a step of forming the first weld bead B1 along the planned welding line L at the corner 11 formed by the end surface 6a of the outer plate 2 and the vehicle outer surface 4a of the entrance / exit frame 3. It is. In the second weld bead formation step, the second weld bead B2 is applied along the planned welding line L to the corner portion 12 located on the opposite side of the corner portion 11 among the corner portions constituting the end surface 6a of the outer plate 2. It is a process of forming. The third weld bead forming step is a step of forming the third weld bead B3 along the planned welding line L on the end surface 6a of the outer plate 2.

各工程でのレーザ溶接の実施にあたっては、例えばハンドトーチ型のレーザ溶接装置を用いる。レーザ溶接装置は、例えばファイバレーザ発振器からのレーザ光をトーチ部から出射させる装置である。また、トーチ部には、レーザ光の手動による走査をアシストするためのコンタクトチップを取り付けられる。   In carrying out laser welding in each process, for example, a hand torch type laser welding apparatus is used. The laser welding apparatus is an apparatus that emits laser light from, for example, a fiber laser oscillator from a torch part. Further, a contact chip for assisting manual scanning of laser light can be attached to the torch part.

コンタクトチップは、例えば金属によって形成された中空の円筒状部材であり、コンタクトチップの先端部には、筒状部分の周面を切り欠くことによって、ワークに当接させる複数の当接面が設けられている。コンタクトチップを形成する導電性材料は、ワークに傷を発生させない観点から、ワークの形成材料よりも硬度が低い材料であることが好適である。例えばワークがステンレス鋼板である場合、コンタクトチップを形成する導電性材料としては、銅、銅合金、導電性カーボンなどが挙げられる。   The contact tip is a hollow cylindrical member made of metal, for example, and the contact tip is provided with a plurality of contact surfaces that contact the workpiece by cutting out the peripheral surface of the cylindrical portion. It has been. The conductive material forming the contact chip is preferably a material having a hardness lower than that of the workpiece forming material from the viewpoint of preventing the workpiece from being damaged. For example, when the workpiece is a stainless steel plate, examples of the conductive material forming the contact chip include copper, a copper alloy, and conductive carbon.

第1の溶接ビード形成工程では、図4に示すように、第1のコンタクトチップ21を用いる。第1のコンタクトチップ21の凸状の先端部には、筒状部分22の径方向から見て、中心軸の一方側に位置する露出面23及び第1当接面24と、中心軸の他方側に位置する第2当接面25が設けられている。第1当接面24と第2当接面25とのなす角部27は、直角となっており、筒状部分22の径方向から見て中心軸と一致している。露出面23は、筒状部分22の内部空間を露出させるための面である。溶接時にワークから発生するスラグは、露出面23から外部に排出される。   In the first weld bead forming step, the first contact tip 21 is used as shown in FIG. The convex tip of the first contact chip 21 has an exposed surface 23 and a first contact surface 24 located on one side of the central axis when viewed from the radial direction of the cylindrical portion 22 and the other of the central axes. A second contact surface 25 located on the side is provided. A corner 27 formed by the first contact surface 24 and the second contact surface 25 is a right angle and coincides with the central axis when viewed from the radial direction of the cylindrical portion 22. The exposed surface 23 is a surface for exposing the internal space of the cylindrical portion 22. Slag generated from the workpiece during welding is discharged from the exposed surface 23 to the outside.

第1の溶接ビード形成工程では、第1当接面24を外板2の端面6aに当接させ、第2当接面25を出入口枠3の車両外側面4aに当接させる。この状態で、第1のコンタクトチップ21の中心軸に一致するようにレーザ光Kを出射させると、レーザ光Kが隅部11に照射され、隅部11にスポット状の溶接ビードBが形成される。その後、トーチ部Tの位置を溶接予定線Lに沿って走査し、スポット状の溶接ビードBを順次形成することにより、第1の溶接ビードB1が溶接予定線Lに沿って形成され、外板2と出入口枠3とが接合される。   In the first weld bead forming step, the first contact surface 24 is brought into contact with the end surface 6 a of the outer plate 2, and the second contact surface 25 is brought into contact with the vehicle outer surface 4 a of the entrance / exit frame 3. In this state, when the laser light K is emitted so as to coincide with the central axis of the first contact chip 21, the laser light K is irradiated to the corner 11, and a spot-like weld bead B is formed at the corner 11. The Thereafter, the position of the torch portion T is scanned along the planned welding line L, and the spot-shaped welding beads B are sequentially formed, whereby the first welding bead B1 is formed along the planned welding line L. 2 and the entrance / exit frame 3 are joined.

第2の溶接ビード形成工程では、図5に示すように、第2のコンタクトチップ31を用いる。第2のコンタクトチップ31の凹状の先端部には、筒状部分32の径方向から見て、中心軸の一方側に位置する露出面33及び第1当接面34と、中心軸の他方側に位置する第2当接面35とが設けられている。第1当接面34と第2当接面35とがなす角は、直角となっている。   In the second weld bead forming step, the second contact tip 31 is used as shown in FIG. The concave tip portion of the second contact chip 31 has an exposed surface 33 and a first contact surface 34 located on one side of the central axis when viewed from the radial direction of the cylindrical portion 32, and the other side of the central axis. And a second abutting surface 35 located on the surface. The angle formed by the first contact surface 34 and the second contact surface 35 is a right angle.

第2の溶接ビード形成工程では、第1当接面34を外板2の車両外側面6bに当接させ、第2当接面35を外板2の端面6aに当接させる。この状態で、第2のコンタクトチップ31の中心軸に一致するようにレーザ光Kを出射させると、レーザ光Kが外板2の角部12に照射され、角部12にスポット状の溶接ビードBが形成される。その後、トーチ部Tの位置を溶接予定線Lに沿って走査し、スポット状の溶接ビードBを順次形成することにより、第2の溶接ビードB2が溶接予定線Lに沿って形成され、外板2の角部12が面取りされる。   In the second weld bead forming step, the first contact surface 34 is brought into contact with the vehicle outer surface 6 b of the outer plate 2, and the second contact surface 35 is brought into contact with the end surface 6 a of the outer plate 2. In this state, when the laser beam K is emitted so as to coincide with the central axis of the second contact chip 31, the laser beam K is applied to the corner 12 of the outer plate 2, and the spot-like weld bead is applied to the corner 12. B is formed. Thereafter, the position of the torch portion T is scanned along the planned welding line L, and the spot-shaped welding beads B are sequentially formed, whereby the second welding bead B2 is formed along the planned welding line L, and the outer plate Two corners 12 are chamfered.

第3の溶接ビード形成工程では、図6に示すように、第3のコンタクトチップ41を用いる。第3のコンタクトチップ41の凸状の先端部には、筒状部分42の径方向から見て、中心軸の一方側に位置する露出面43及び第1当接面44と、中心軸の他方側に位置する第2当接面45及び第3当接面46とが設けられている。第3の溶接ビード形成工程では、第1当接面44を外板2の端面6aに当接させると共に、第2当接面45と第3当接面46とがなす角部47を出入口枠3の車両外側面4aに当接させる。この状態で、第1のコンタクトチップ21の中心軸に一致するようにレーザ光Kを出射させると、レーザ光Kが外板2の端面6aに照射され、端面6aにスポット状の溶接ビードBが形成される。   In the third weld bead forming step, a third contact tip 41 is used as shown in FIG. The convex tip of the third contact chip 41 has an exposed surface 43 and a first contact surface 44 located on one side of the central axis when viewed from the radial direction of the cylindrical portion 42, and the other of the central axes. A second contact surface 45 and a third contact surface 46 located on the side are provided. In the third weld bead forming step, the first contact surface 44 is brought into contact with the end surface 6a of the outer plate 2, and the corner portion 47 formed by the second contact surface 45 and the third contact surface 46 is formed in the entrance / exit frame. 3 is brought into contact with the vehicle outer surface 4a. In this state, when the laser beam K is emitted so as to coincide with the central axis of the first contact chip 21, the laser beam K is irradiated onto the end surface 6a of the outer plate 2, and the spot-like weld beads B are formed on the end surface 6a. It is formed.

その後、トーチ部Tの位置を溶接予定線Lに沿って走査し、スポット状の溶接ビードBを順次形成することにより、第3の溶接ビードB3が溶接予定線Lに沿って形成され、外板2の端面6aが表面処理される。また、第3の溶接ビードB3の形成により、先に形成した第1の溶接ビードB1及び第2の溶接ビードB2が第3の溶接ビードB3によって互いに連結される。   Thereafter, the position of the torch portion T is scanned along the planned welding line L, and the spot-like welding beads B are sequentially formed, whereby the third welding bead B3 is formed along the planned welding line L. The second end face 6a is surface-treated. In addition, by forming the third weld bead B3, the first weld bead B1 and the second weld bead B2 formed earlier are connected to each other by the third weld bead B3.

図2に示したように、第3の溶接ビードB3を複数列に形成する場合には、第3のコンタクトチップ41の角度を変え、端面6aの異なる位置にレーザ光Kが照射されるように調整してトーチ部Tの走査を実施すればよい。この場合、複数列の第3の溶接ビードB3の形成順序は、任意の順序としてよい。   As shown in FIG. 2, when the third weld beads B3 are formed in a plurality of rows, the angle of the third contact tip 41 is changed so that the laser beam K is irradiated to different positions on the end face 6a. The torch portion T may be scanned after adjustment. In this case, the order of forming the plurality of rows of third weld beads B3 may be an arbitrary order.

以上説明したように、このレーザ溶接方法では、第1〜第3の溶接ビード形成工程で形成される第1〜第3の溶接ビードB1〜B3を互いに連結している。これにより、外板2の角部12、外板2の端面6a、及び外板2と出入口枠3とがなす隅部11にかけて形成される溶接ビードBを一体化した状態とすることができる。溶接ビードBを一体化することで、溶接予定線Lに沿って延在する溶接ビード形状を均質に形成でき、隅肉溶接部Wの強度及び美観を十分に確保できる。   As described above, in this laser welding method, the first to third weld beads B1 to B3 formed in the first to third weld bead forming steps are connected to each other. Thereby, the welding bead B formed over the corner | angular part 12 of the outer plate 2, the end surface 6a of the outer plate 2, and the corner | angular part 11 which the outer plate 2 and the entrance / exit frame 3 make can be made into the integrated state. By integrating the weld bead B, the weld bead shape extending along the planned welding line L can be formed uniformly, and the strength and aesthetics of the fillet weld W can be sufficiently secured.

本実施形態では、第1〜第3の溶接ビード形成工程をこの順で実施し、第3の溶接ビード形成工程で形成される第3の溶接ビードB3によって第1の溶接ビードB1と第2の溶接ビードB2とを連結している。第1の溶接ビード形成工程では、隅部11にレーザ光Kを照射させる必要があるため、レーザ光Kの走査の安定性が課題となっている。これに対し、第1の溶接ビード形成工程の後に第2及び第3の溶接ビード形成工程を実施することにより、第1の溶接ビード形成工程で他の部位(例えば角部12及び端面6a)にレーザ光Kによる凹み等が生じた場合でも、後から形成する第2及び第3の溶接ビードB2,B3によって凹み等を補修することが可能となる。   In the present embodiment, the first to third weld bead forming steps are performed in this order, and the first weld bead B1 and the second weld bead B3 are formed by the third weld bead forming step. The weld bead B2 is connected. In the first weld bead forming step, the corner 11 needs to be irradiated with the laser beam K, and thus the scanning stability of the laser beam K is an issue. In contrast, by performing the second and third weld bead forming steps after the first weld bead forming step, other parts (for example, the corner portion 12 and the end surface 6a) are formed in the first weld bead forming step. Even when a dent or the like due to the laser beam K occurs, the dent or the like can be repaired by the second and third weld beads B2 and B3 to be formed later.

また、本実施形態では、第1〜第3の溶接ビード形成工程において、スポット状の複数の溶接ビードBを繋げることによって第1〜第3の溶接ビードB1〜B3をそれぞれ形成している。これにより、連続溶接を行う場合に比べてワークへの入熱量を抑えることができる。また、連続溶接を行う場合に比べて溶接ビードBの幅(図2の例では短軸方向のナゲット径)を太くすることが可能となる。したがって、第1〜第3の溶接ビードB1〜B3の連結が容易なものとなる。   In the present embodiment, the first to third weld beads B1 to B3 are formed by connecting a plurality of spot-like weld beads B in the first to third weld bead forming steps. Thereby, compared with the case where continuous welding is performed, the amount of heat input to the workpiece can be suppressed. In addition, the width of the weld bead B (the nugget diameter in the short axis direction in the example of FIG. 2) can be increased as compared with the case where continuous welding is performed. Accordingly, the first to third weld beads B1 to B3 can be easily connected.

また、本実施形態では、第2の溶接ビードB2のナゲット径R2が第1の溶接ビードB1のナゲット径R1及び第3の溶接ビードB3のナゲット径R3よりも小さくなっている。これにより、第1〜第3の溶接ビードB1〜B3を滑らかに連結することが可能となる。また、第2の溶接ビードB2による外板2の角部12の面取りの仕上がりが良好なものとなる。   In the present embodiment, the nugget diameter R2 of the second weld bead B2 is smaller than the nugget diameter R1 of the first weld bead B1 and the nugget diameter R3 of the third weld bead B3. Thereby, it becomes possible to connect 1st-3rd welding beads B1-B3 smoothly. Further, the chamfered finish of the corner portion 12 of the outer plate 2 by the second weld bead B2 becomes good.

また、本実施形態では、第3の溶接ビード形成工程において、第3の溶接ビードB3が複数列に形成されている。これにより、第1〜第3の溶接ビードB1〜B3の連結が容易なものとなる。   In the present embodiment, in the third weld bead forming step, the third weld beads B3 are formed in a plurality of rows. Thereby, connection of 1st-3rd welding beads B1-B3 becomes easy.

また、本実施形態では、第1〜第3の溶接ビード形成工程において、第1〜第3のコンタクトチップ21,31,41を用いてワークへのレーザ照射を行っている。第1〜第3の溶接ビード形成工程毎に形状の異なる第1〜第3のコンタクトチップ21,31,41を用いることで、レーザ光Kの走査の安定性を高めることができる。   In the present embodiment, in the first to third weld bead forming steps, the workpiece is irradiated with laser using the first to third contact chips 21, 31, 41. By using the first to third contact tips 21, 31, 41 having different shapes for each of the first to third weld bead forming steps, it is possible to improve the scanning stability of the laser beam K.

なお、上述した実施形態では、第1の溶接ビード形成工程、第2の溶接ビード形成工程、第3の溶接ビード形成工程の順にレーザ溶接を実施しているが、これらの工程は任意の順序で実施してよい。また、上記実施形態では、第3の溶接ビード形成工程において第3の溶接ビードB3を複数列に形成しているが、第3の溶接ビードB3は、一列に形成してもよい。   In the above-described embodiment, laser welding is performed in the order of the first weld bead formation step, the second weld bead formation step, and the third weld bead formation step, but these steps are performed in an arbitrary order. May be implemented. Moreover, in the said embodiment, although 3rd weld bead B3 is formed in several rows in the 3rd weld bead formation process, you may form 3rd weld bead B3 in 1 row.

1…溶接継手、2…外板(一方のワーク)、3…出入口枠(他方のワーク)、L…溶接予定線、P…重ね合わせ部分、4a…車両外側面(一方面)、6a…端面、11…隅部、12…角部、21…第1のコンタクトチップ(コンタクトチップ)、31…第2のコンタクトチップ(コンタクトチップ)、41…第3のコンタクトチップ(コンタクトチップ)、B…溶接ビード、B1…第1の溶接ビード、B2…第2の溶接ビード、B3…第3の溶接ビード。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Welded joint, 2 ... Outer plate (one workpiece | work), 3 ... Entrance / exit frame (other workpiece | work), L ... Welding line, P ... Overlapping part, 4a ... Vehicle outer side surface (one side), 6a ... End surface , 11 ... corner, 12 ... corner, 21 ... first contact tip (contact tip), 31 ... second contact tip (contact tip), 41 ... third contact tip (contact tip), B ... welding Bead, B1 ... first weld bead, B2 ... second weld bead, B3 ... third weld bead.

Claims (10)

板状のワーク同士の重ね合わせ部分に設定された溶接予定線に沿って、一方のワークの端面と他方のワークの一方面とを隅肉溶接するレーザ溶接方法であって、
前記一方のワークの端面と前記他方のワークの一方面とによって形成される隅部に前記溶接予定線に沿って第1の溶接ビードを形成する第1の溶接ビード形成工程と、
前記一方のワークの端面を構成する角部のうち、前記隅部と反対側に位置する角部に前記溶接予定線に沿って第2の溶接ビードを形成する第2の溶接ビード形成工程と、
前記一方のワークの端面に前記溶接予定線に沿って第3の溶接ビードを形成する第3の溶接ビード形成工程と、を備え、
前記第1〜第3の溶接ビード形成工程で形成される前記第1〜第3の溶接ビードを互いに連結するレーザ溶接方法。
A laser welding method of performing fillet welding of an end surface of one workpiece and one surface of the other workpiece along a planned welding line set in an overlapping portion between plate-like workpieces,
A first weld bead forming step of forming a first weld bead along the planned welding line at a corner formed by an end surface of the one workpiece and one surface of the other workpiece;
A second weld bead forming step of forming a second weld bead along the planned welding line at a corner located on the side opposite to the corner among the corners constituting the end surface of the one workpiece;
A third weld bead forming step of forming a third weld bead on the end surface of the one workpiece along the planned welding line,
A laser welding method for connecting the first to third weld beads formed in the first to third weld bead forming steps to each other.
前記第1〜第3の溶接ビード形成工程をこの順で実施し、前記第3の溶接ビード形成工程で形成される前記第3の溶接ビードによって前記第1の溶接ビードと前記第2の溶接ビードとを連結する請求項1記載のレーザ溶接方法。   The first to third weld bead forming steps are performed in this order, and the first weld bead and the second weld bead are formed by the third weld bead formed in the third weld bead forming step. The laser welding method according to claim 1, wherein: 前記第1〜第3の溶接ビード形成工程において、スポット状の複数の溶接ビードを繋げることによって前記第1〜第3の溶接ビードを形成する請求項1又は2記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1 or 2, wherein, in the first to third weld bead forming steps, the first to third weld beads are formed by connecting a plurality of spot-like weld beads. 前記第2の溶接ビードのナゲット径を前記第1の溶接ビード及び前記第3の溶接ビードのナゲット径よりも小さくする請求項3記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 3, wherein the nugget diameter of the second weld bead is made smaller than the nugget diameters of the first weld bead and the third weld bead. 前記第3の溶接ビード形成工程において、前記第3の溶接ビードを複数列に形成する請求項1〜4のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to any one of claims 1 to 4, wherein in the third welding bead forming step, the third welding beads are formed in a plurality of rows. 前記第1〜第3の溶接ビード形成において、コンタクトチップを用いて前記ワークへのレーザ照射を行う請求項1〜5のいずれか一項記載のレーザ溶接方法。   The laser welding method according to claim 1, wherein, in forming the first to third weld beads, laser irradiation is performed on the workpiece using a contact tip. 板状のワーク同士の重ね合わせ部分に設定された溶接予定線に沿って、一方のワークの端面と他方のワークの一方面とに隅肉溶接部が設けられた溶接継手であって、
前記隅肉溶接部は、
前記一方のワークの端面と前記他方のワークの一方面とによって形成される隅部に前記溶接予定線に沿って形成された第1の溶接ビードと、
前記一方のワークの端面を構成する角部のうち、前記隅部と反対側に位置する角部に前記溶接予定線に沿って形成された第2の溶接ビードと、
前記一方のワークの端面に前記溶接予定線に沿って形成された第3の溶接ビードと、を有し、
前記第1〜第3の溶接ビードが互いに連結されている溶接継手。
A weld joint in which fillet welds are provided on the end surface of one workpiece and one surface of the other workpiece, along a planned welding line set in an overlapping portion between plate-like workpieces,
The fillet weld is
A first weld bead formed along the planned welding line at a corner formed by the end surface of the one workpiece and the one surface of the other workpiece;
A second weld bead formed along the planned welding line at a corner located on the opposite side of the corner among the corners constituting the end surface of the one workpiece;
A third weld bead formed on the end surface of the one workpiece along the planned welding line;
A weld joint in which the first to third weld beads are connected to each other.
記第1〜第3の溶接ビードのそれぞれは、スポット状の複数の溶接ビードが繋がることによって構成されている請求項7記載の溶接継手。   The weld joint according to claim 7, wherein each of the first to third weld beads is configured by connecting a plurality of spot-like weld beads. 前記第2の溶接ビードのナゲット径は、前記第1の溶接ビード及び前記第3の溶接ビードのナゲット径よりも小さくなっている請求項7又は8記載の溶接継手。   The weld joint according to claim 7 or 8, wherein a nugget diameter of the second weld bead is smaller than a nugget diameter of the first weld bead and the third weld bead. 第3の溶接ビードは、複数列に形成されている請求項7〜9のいずれか一項記載の溶接継手。   The weld joint according to any one of claims 7 to 9, wherein the third weld beads are formed in a plurality of rows.
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